(57)【要約】【課題】スロットにおいて挿入済みのセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止し、セグメントコイルの塑性変形を防止すること。【解決手段】ステータコア10の複数のスロット10aに複数のセグメントコイル9(9A)を順次挿入してステータを製造する。セグメントコイル9(9A)は、スロット10aに挿入される直線部11と、把持手段32,33により把持される被把持部とを含む。スロット10aに複数のセグメントコイル9Aの直線部11を順次挿入する過程で、セグメントコイル9Aの直線部11をステータコア10の半径方向内側へ変形させながらスロット10aへ挿入する。把持手段32,33の把持力を、セグメントコイル9Aが塑性変形する力以下に設定する。スロット10aにて、挿入済みのセグメントコイル9の直線部11と、これから挿入されるセグメントコイル9Aの直線部11との間にブレード41を介在させる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアに形成された複数のスロットに複数のセグメントコイルを順次挿入することによりステータを製造するステータの製造方法において、
前記セグメントコイルは、前記スロットに挿入される直線部と、把持手段により把持される被把持部とを含み、
前記複数のスロットに前記複数のセグメントコイルの前記直線部を順次挿入する過程で、前記各セグメントコイルの前記直線部を前記ステータコアの半径方向内側へ変形させながら前記各スロットへ挿入するようにし、
前記把持手段の把持力を、前記各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定した
ことを特徴とするステータの製造方法。
【請求項２】
前記把持手段は、前記セグメントコイルの前記被把持部を押圧するための弾性体を含むことを特徴とする請求項１に記載のステータの製造方法。
【請求項３】
前記各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段を介在させることを特徴とする請求項１又は２に記載のステータの製造方法。
【請求項４】
ステータを製造するために、ステータコアに形成された複数のスロットに複数のセグメントコイルを順次挿入するように構成したステータの製造装置であって、
前記セグメントコイルは、前記スロットに挿入される直線部と、被把持部とを含むことと、
前記セグメントコイルの前記被把持部を把持するための把持手段と、
前記セグメントコイルの前記直線部を、前記スロットに挿入する直前まで、前記ステータコアの半径方向内側へ押圧して変形させるための押圧手段と
を備え、前記把持手段の把持力を、前記各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したことを特徴とするステータの製造装置。
【請求項５】
前記各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に介在させる仕切手段を更に備えたことを特徴とする請求項４に記載のステータの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機に使用されるステータに係り、詳しくは、そのステータの製造方法及びそれに使用される製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される回転電機の巻線の製造方法が知られている。この製造方法は、Ｕ字状の複数のセグメント導体（セグメントコイル）を周方向に配列する配列工程と、周方向に配列されて隣接するセグメントコイルのターン部間に絶縁シートを挿入する絶縁シート挿入工程と、ターン部を挟んで配置されるセグメントコイルの２つの直線部を周方向反対側に移動させてこれらの周方向距離を広げる直線部移動工程と、直線部移動工程によって周方向反対側に移動させたセグメントコイルの各直線部を、ステータコアに形成されたスロットに挿入するセグメントコイル挿入工程と、スロットに挿入されたセグメントコイルの反ターン部側を周方向に折り曲げる折り曲げ工程と、折り曲げ工程によって折り曲げられた隣接するセグメントコイルの端部同士を接合する接合工程とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５３２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の製造方法では、ステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉については何も記載されていない。このため、セグメントコイル同士が干渉してセグメントコイルの表面を傷付けるおそれがある。
【０００５】
また、スロットへセグメントコイルを挿入する際、セグメントコイルを変形させることが考えられるが、セグメントコイルを塑性変形させてしまっては、先に挿入されたセグメントコイルとの間の隙間にバラツキが生じるおそれがある。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ステータを製造するためにステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止し、セグメントコイルが塑性変形することを防止することを可能としたステータの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ステータコアに形成された複数のスロットに複数のセグメントコイルを順次挿入することによりステータを製造するステータの製造方法において、セグメントコイルは、スロットに挿入される直線部と、把持手段により把持される被把持部とを含み、複数のスロットに複数のセグメントコイルの直線部を順次挿入する過程で、各セグメントコイルの直線部をステータコアの半径方向内側へ変形させながら各スロットへ挿入するようにし、把持手段の把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、複数のスロットに複数のセグメントコイルの直線部を順次挿入する過程で、各セグメントコイルの直線部をステータコアの半径方向内側へ変形させながら各スロットへ挿入するようにしたので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉が避け得る。また、セグメントコイルの被把持部を把持する把持手段につき、その把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したので、セグメントコイルを変形させても塑性変形を避け得る。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、把持手段は、セグメントコイルの被把持部を押圧するための弾性体を含むことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、被把持部を弾性体で押圧するようにしたので、把持部の把持力を弾性体の弾性力によって容易に設定することが可能となる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段を介在させることを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段を介在させるので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉が、仕切手段によって確実に避けられる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、ステータを製造するために、ステータコアに形成された複数のスロットに複数のセグメントコイルを順次挿入するように構成したステータの製造装置であって、セグメントコイルは、スロットに挿入される直線部と、被把持部とを含むことと、セグメントコイルの被把持部を把持するための把持手段と、セグメントコイルの直線部を、スロットに挿入する直前まで、ステータコアの半径方向内側へ押圧して変形させるための押圧手段とを備え、把持手段の把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、セグメントコイルの被把持部を把持手段により把持し、セグメントコイルの直線部をスロットに挿入する直前まで、押圧手段により、ステータコアの半径方向内側へ押圧して変形させるので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉を避け得る。また、把持手段の把持力を、各セグメントコイルが塑性変形する力以下に設定したので、セグメントコイルを変形させても把持手段によって塑性変形を避け得る。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に介在させる仕切手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、各スロットにおいて、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間に仕切手段が介在するので、先に挿入されたセグメントコイルの直線部と、これから挿入されるセグメントコイルの直線部との間の干渉が、仕切手段によって確実に避けられる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、ステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルと、これから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止することができ、セグメントコイルの塑性変形を防止することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、セグメントコイルを塑性変形させない把持力を弾性体によって容易に設定することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に対し、先に挿入されたセグメントコイルと、これから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷をより確実に防止することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、ステータを製造するためにステータコアのスロットへセグメントコイルを挿入する際、先に挿入されたセグメントコイルとこれから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷を防止することができ、セグメントコイルの塑性変形を防止することができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に対し、先に挿入されたセグメントコイルと、これから挿入されるセグメントコイルとの干渉による損傷をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係り、（ａ）はセグメントコイルの平面図、（ｂ）はセグメントコイルの正面図。
【図２】同実施形態に係り、「コイル挿入工程」を経てステータコアの複数のスロットに複数のセグメントコイルが挿入された状態を示す斜視図。
【図３】同実施形態に係り、「コイル挿入工程」の後の「捻り加工工程」を経て複数のセグメントコイルの直線部が捻り成形された状態を示す斜視図。
【図４】同実施形態に係り、１つのスロットとそこに挿入された複数のセグメントコイルの状態を概略的に示す断面図。
【図５】同実施形態に係り、「コイル挿入工程」途中のステータコア及びセグメントコイル等の状態を示す斜視図。
【図６】同実施形態に係り、スロットへ挿入される前のセグメントコイルと、挿入リング、内径固定リング、コイルクランパ及び絞り拡張子との関係を示す部分断面図。
【図７】同実施形態に係り、スロットへ挿入される直前のセグメントコイルと、挿入リング、内径固定リング、コイルクランパ及び絞り拡張子との関係を示す部分断面図。
【図８】同実施形態に係り、１つのブレードの先端部分を示す側面図。
【図９】同実施形態に係り、２つのティースの間に形成された１つのスロット、スロット紙、コイルガイド及びブレードの軸部等の関係を示す説明図。
【図１０】同実施形態に係り、２つのティースの間に形成された１つのスロット、スロット紙、コイルガイド及びブレードの軸部等の関係を示す説明図。
【図１１】同実施形態に係り、２つのティースの間に形成された１つのスロット、スロット紙、コイルガイド及びブレードの軸部等の関係を示す説明図。
【図１２】同実施形態に係り、ブレードを使わない場合の図９〜図１１に準ずる説明図。
【図１３】同実施形態に係り、「コイル挿入工程」の各過程を示すフローチャート。
【図１４】同実施形態に係り、１つのスロットにブレードが初期挿入された状態を平面的に示す説明図。
【図１５】同実施形態に係り、１つのスロットにて１つ目のセグメントコイルの直線部の先端部を、既に挿入されたブレードの先端部に当接させた状態を平面的に示す説明図。
【図１６】同実施形態に係り、１つのスロットの中からブレードを引き抜いた状態を平面的に示す説明図。
【図１７】同実施形態に係り、１つのスロットにて１つ目のセグメントコイルに接するようにブレードを挿入した状態を平面的に示す説明図。
【図１８】同実施形態に係り、１つのスロットにて１つ目のセグメントコイルをブレードを使用して最奥へ向けて押し込む状態を平面的に示す説明図。
【図１９】同実施形態に係り、１つのスロットにて２つ目、３つ目のセグメントコイルのうち２つ目のセグメントコイルの直線部の先端部を、既に挿入されたブレードの先端部に当接させた状態を平面的に示す説明図。
【図２０】同実施形態に係り、ステータコアのスロットに対する挿入済みのセグメントコイル、挿入前のセグメントコイル及びブレード等の関係を部分的に示す斜視図。
【図２１】同実施形態に係り、１つのスロットの中からブレードを引き抜いた状態を平面的に示す説明図。
【図２２】同実施形態に係り、１つのスロットにて３つ目のセグメントコイルに接するようにブレードを挿入した状態を平面的に示す説明図。
【図２３】同実施形態に係り、１つのスロットにて２つ目、３つ目のセグメントコイルをブレードを使用して奥へ向けて押し込む状態を平面的に示す説明図。
【図２４】同実施形態に係り、１つのスロットにて４つ目、５つ目のセグメントコイルのうち４つ目のセグメントコイルの直線部の先端部を、既に挿入されたブレードの先端部に当接させた状態を平面的に示す説明図。
【図２５】同実施形態に係り、「コイル挿入工程」の途中過程を全体的に示す斜視図。
【図２６】同実施形態に係り、図２５に示す状態からコイルガイド、コイルクランパ、挿入リング及び内径固定リングを取り除いてステータコアに挿入されたセグメントコイルと挿入前のセグメントコイルとの位置関係を示す斜視図。
【図２７】同実施形態に係り、図２５に示す各部材の関係状態を示す断面図。
【図２８】同実施形態に係り、挿入前のセグメントコイルがステータコアに近付き、ブレードの先端に係合している状態を部分的に示す断面図。
【図２９】同実施形態に係り、１つのスロットの中からブレードを引き抜いた状態を平面的に示す説明図。
【図３０】同実施形態に係り、１つのスロットにて５つ目のセグメントコイルに接するようにブレードを挿入した状態を平面的に示す説明図。
【図３１】同実施形態に係り、１つのスロットにて４つ目、５つ目のセグメントコイルをブレードを使用して奥へ向けて押し込む状態を平面的に示す説明図。
【図３２】同実施形態に係り、１つのスロットにて６つ目、７つ目のセグメントコイルのうち６つ目のセグメントコイルの直線部の先端部を、既に挿入されたブレードの先端部に当接させた状態を平面的に示す説明図。
【図３３】同実施形態に係り、１つのスロットの中からブレードを引き抜いた状態を平面的に示す説明図。
【図３４】同実施形態に係り、１つのスロットにて７つ目のセグメントコイルに接するようにブレードを挿入した状態を平面的に示す説明図。
【図３５】同実施形態に係り、１つのスロットにて６つ目、７つ目のセグメントコイルをブレードを使用して奥へ向けて押し込む状態を平面的に示す説明図。
【図３６】同実施形態に係り、１つのスロットにて８つ目、９つ目のセグメントコイルのうち８つ目のセグメントコイルの直線部の先端部を、既に挿入されたブレードの先端部に当接させた状態を平面的に示す説明図。
【図３７】同実施形態に係り、１つのスロットの中からブレードを引き抜いた状態を平面的に示す説明図。
【図３８】同実施形態に係り、１つのスロットにて９つ目のセグメントコイルに接するようにブレードを挿入した状態を平面的に示す説明図。
【図３９】同実施形態に係り、１つのスロットにて８つ目、９つ目のセグメントコイルをブレードを使用して奥へ向けて押し込む状態を平面的に示す説明図。
【図４０】同実施形態に係り、１つのスロットにて１０目のセグメントコイルの直線部の先端部を、既に挿入されたブレードの先端部に当接させた状態を平面的に示す説明図。
【図４１】同実施形態に係り、１つのスロットの中からブレードを引き抜いた状態を平面的に示す説明図。
【図４２】同実施形態に係り、１つのスロットにて１０目のセグメントコイルを押さえ部材を使用して奥へ向けて押し込む状態を平面的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明におけるステータの製造方法及び製造装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
この実施形態におけるステータの製造方法は、後述するように、複数のセグメントコイルをステータコアの複数のスロットに挿入する「コイル挿入工程」と、セグメントコイルの一対の直線部の先端部を捻り成形する「捻り加工工程」とを備える。
【００２５】
図１に、セグメントコイル９を、（ａ）平面図、（ｂ）正面図によりそれぞれ示す。セグメントコイル９は、一対の直線部１１（１１Ａ，１１Ｂ）と、一対の直線部１１Ａ，１１Ｂを連結する連結部１２とを備える。図１（ａ）に示すように、連結部１２は略円弧形状をなし、中央部に段差部１２ａを有する。複数のセグメントコイル９は、段差部１２ａを利用して、隣り合うセグメントコイル９の一部が互いに重ね合わされ、円環状に組み合わされた状態で、ステータコア１０の複数のスロット１０ａ（図２参照）に挿入される。また、各スロット１０ａ（図２参照）に対しては、１本又は２本の直線部１１が順次挿入されるようになっている。すなわち、各スロット１０ａには、合計１０本の直線部１１が挿入される。そのうち、ステータコア１０の最内周側及び最外周側に配置されるセグメントコイル９は、それぞれ１本の直線部１１が各スロット１０ａに挿入され、それ以外のセグメントコイル９は、２本の直線部１１が一組となってスロット１０ａに挿入される。セグメントコイル９の表面は絶縁用のエナメルにより被覆されている。
【００２６】
図２に、「コイル挿入工程」を経てステータコア１０の複数のスロット１０ａに複数のセグメントコイル９が挿入された状態を斜視図により示す。この実施形態において、ステータコア１０は、４８箇所のティース１０ｂ、４８箇所のスロット１０ａを備える。４８箇所のスロット１０ａの各々には、セグメントコイル９の１０本の直線部１１が径方向に重ねて挿入されている。図２には、２４０本のセグメントコイル９が挿入された状態を示す。ステータコア１０の外側にて、１０本重ねられている直線部１１の間には、絶縁用の相間紙１３が装着されている。この実施形態では、相間紙１３を装着しているが、この発明は相間紙１３を用いない場合にも適用することができる。
【００２７】
図３に、「コイル挿入工程」の後の「捻り加工工程」を経て複数のセグメントコイル９の直線部１１が捻り成形された状態を斜視図により示す。捻り成形は、内周から数えて奇数本目（１，３，５，７，９）の直線部１１は、時計回りに捻られ、偶数本目（２，４，６，８，１０）の直線部１１は、反時計回りに捻られている。
【００２８】
その後、図３に示す状態から、捻られた直線部１１の先端が、所定の方法で配線を介して接続されることによりステータ（図示略）が得られる。
【００２９】
次に、「捻り加工工程」の前に、直線部１１の先端部を変形させる変形過程について説明する。図４に、１つのスロット１０ａとそこに挿入された複数のセグメントコイル９の状態を概略的に断面図により示す。図４では、ステータコア１０のスロット１０ａから上方へ突出している複数の直線部１１の先端部が変形した状態を示す。
【００３０】
１つのスロット１０ａには、ステータコア１０の外周側から内周側へ向かって、１０本の直線部１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９（１１０〜１１９）が順次配置されている。各直線部１１においては、ステータコア１０から上方へ突出している部分の長さが、ステータコア１０の外周側に近くなるほど長く形成されている。この実施形態で、各直線部１１の先端部の長さの違いは、各々１ｍｍ程度である。この違いは、各直線部１１の先端部を捻り加工したときに、隣り合うセグメントコイル９を互いに接続するためには、ステータコア１０の外周に近付くほど直線部１１に長さが必要となるからであり、１ｍｍ程度ほど長くしておくだけで、捻り加工工程後の直線部１１０〜１１９の先端高さを等しくすることができる。
【００３１】
次に、「コイル挿入工程」について詳しく説明する。図５に、「コイル挿入工程」の途中におけるステータコア１０及びセグメントコイル９等の状態を斜視図により示す。図５において、ステータコア１０には、既にいくつかのセグメントコイル９が挿入されている。すなわち、各スロット１０ａ（図２〜図４参照）において、既に３本の直線部１１が下へ向けて挿入されている。ステータコア１０の下側には、挿入されたセグメントコイル９の直線部１１の先端部分が下方へ向けて突出している。
【００３２】
ステータコア１０の外周上部には、複数のコイルガイド２１が放射状に取り付けられている。これらコイルガイド２１は、上から降りてくる各セグメントコイル９の直線部１１の先端部をスロット１０ａ（図２〜図４参照）の中へ案内すると共に、スロット１０ａの中に予め組み付けられているスロット紙１６（図７等参照）が直線部１１の先端１１ａに接触してダメージを受けないように保護する。スロット紙１６は、周知のように、ステータコア１０とセグメントコイル９との間の絶縁を確保するために設けられている。ステータコア１０は、ホルダ（図示力）により水平に保持されている。
【００３３】
ステータコア１０の上方には、これからステータコア１０に挿入される前の複数のセグメントコイル９Ａが円環状に組み合わされた状態で配置されている。各セグメントコイル９Ａは、その直線部１１を下に向けて配置されている。図５において、各セグメントコイル９Ａの上側、すなわち連結部１２に対向して、挿入リング３１が配置されている。挿入リング３１は、アクチュエータ（図示略）により、セグメントコイル９Ａを下方へ押圧して移動させるようになっている。挿入リング３１の上側には、セグメントコイル９Ａの内径を固定するための内径固定リング３２が配置されている。この内径固定リング３２は、円環状に配置された複数のセグメントコイル９Ａの内側に配置される筒部３２ａと、筒部３２ａの上端に形成されたフランジ部３２ｂとを備える。内径固定リング３２が取り付けられることにより、円環状に配置された複数のセグメントコイル９Ａの形状が保持される。また、円環状に配置された複数のセグメントコイル９Ａの直線部１１の上部外側には、複数のコイルクランパ３３が放射状に取り付けられている。コイルクランパ３３は、円環状に組み合わされた複数のセグメントコイル９Ａを、ステータコア１０の挿入位置まで移動させるために、内径固定リング３２の周囲にて各セグメントコイル９Ａの円周方向の位置決めをするように、各セグメントコイル９Ａを筒部３２ａとの間で把持（クランプ）するように構成される。図５において、内径固定リング３２の上方には、参考のためにセグメントコイル９が示されている。この実施形態で、内径固定リング３２とコイルクランパ３３により、本発明の把持手段が構成される。また、内径固定リング３２とコイルクランパ３３との間でクランプされるセグメントコイル９Ａの直線部１１の上部は、本発
明の被把持部に相当する。
【００３４】
また、挿入前のセグメントコイル９Ａの直線部１１の先端部外側には、各セグメントコイル９Ａのそれぞれに対応して絞り拡張子３４が設けられている。これら絞り拡張子３４は、挿入前の直線部１１の先端を、ステータコア１０の半径方向内側へ変形させることにより、位置出しするように構成される。この実施形態で、絞り拡張子３４は、本発明の押圧手段に相当する。
【００３５】
図６及び図７には、スロット１０ａへ挿入さられる前のセグメントコイル９Ａと、挿入リング３１、内径固定リング３２、コイルクランパ３３及び絞り拡張子３４との関係を部分断面図により示す。図６及び図７に示すように、コイルクランパ３３は、セグメントコイル９Ａの上部外側を内径固定リング３２の筒部３２ａへ向けて押し当てるためのスプリングプランジャ３３ａを内蔵する。スプリングプランジャ３３ａは、その付勢力でセグメントコイル９Ａを筒部３２ａへ押し当ててセグメントコイル９Ａを把持（クランプ）するようになっているが、所定以上の力が加わることで撓み得るようになっている。ここで、スプリングプランジャ３３ａがセグメントコイル９Ａを筒部３２ａに押し当てて把持する力は、セグメントコイル９Ａが塑性変形する力以下に設定されている。したがって、図６に示す状態から、図７に示すように、セグメントコイル９Ａの下部（先端部）が絞り拡張子３４により押圧されてセグメントコイル９Ａの上部が変形するときは、スプリングプランジャ３３ａが撓み得るようになっている。この実施形態で、スプリングプランジャ３３ａは、本発明の弾性体に相当する。
【００３６】
図５において、挿入済みの複数のセグメントコイル９の下方には、複数のブレード４１が円環状に配列されている。図８に、１つのブレード４１の先端部分を側面図により示す。図５に示すように、各ブレード４１は、四角板状の羽根部４１ａと羽根部４１ａから上方へ伸びる軸部４１ｂとを備え、軸部４１ｂの先端には肉薄なヘラ部４１ｃが形成されている。ヘラ部４１ｃの先端は略鋭角に尖っている（先端は曲面処理がなされている。）。また、ヘラ部４１ｃと軸部４１ｂとの境目には、セグメントコイル９の直線部１１の先端１１ａ（図１（ｂ）参照）に係合可能な段部４１ｄが形成されている。円環状に配列された複数のブレード４１は、アクチュエータ（図示略）により、一体的に上下動可能に、及び、半径方向へ移動可能に設けられている。
【００３７】
図９、図１０及び図１１に、２つのティース１０ｂの間に形成された１つのスロット１０ａ、スロット紙１６、コイルガイド２１及びブレード４１の軸部４１ｂ等の関係を説明図により示す。各ブレード４１は、セグメントコイル９Ａをステータコア１０のスロット１０ａに挿入する際、図９に示すように、一旦上方へ移動し、スロット１０ａを貫通して配置される。これにより、スロット１０ａに組み付けられたスロット紙１６がスロット１０ａの中で押し拡げられる。その後、セグメントコイル９Ａの直線部１１がスロット１０ａの中に挿入される。このとき、図１０に示すように、直線部１１がブレード４１のヘラ部４１ｃに接しながら段部４１ｄに突き当たる。この状態で、図１１に示すように、セグメントコイル９Ａとブレード４１が同期しながらスロット１０ａの中を一体的に下降することにより、セグメントコイル９Ａの直線部１１がスロット１０ａに挿入されて貫通する。このとき、同時にブレード４１がスロット１０ａから引き抜かれる。このように、直線部１１の先端１１ａをブレード４１に当てながら、セグメントコイル９Ａをスロット１０ａに挿入するようになっている。これにより、ブレード４１は、セグメントコイル９Ａの直線部１１の先端１１ａのエッジからスロット紙１６を保護するようになっている。引き抜かれたブレード４１は、セグメントコイル９がスロット１０ａに挿入された後は、再びスロット１０ａに挿入される。このとき、前回挿入されたセグメントコイル９の直線部１１を、ステータコア１０の半径方向外方へ押し込んでセグメントコイル９の位置を安定させるようになっている。
【００３８】
ここで、セグメントコイル９Ａをブレード４１を使わずにスロット１０ａへ挿入したとする。図１２に、図９〜図１１に準ずる説明図を示す。図１２に示すように、ブレード４１が予めスロット１０ａに挿入されていないと、スロット紙１６がスロット１０ａの中で縮んでいるので、セグメントコイル９の直線部１１の先端１１ａのエッジがスロット紙１６に接触してスロット紙１６を傷付けるおそれがある。これに対し、上記したように、ブレード４１の軸部４１ｂをスロット紙１６の中に予め挿入してスロット紙１６を押し広げておくことにより、スロット紙１６を直線部１１の先端１１ａのエッジから保護することができる。
【００３９】
また、ブレード４１は、上記のような動きの中で、各スロット１０ａにおいて、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との間に介在させるようになっている。この実施形態で、ブレード４１は、本発明の仕切手段に相当する。
【００４０】
次に、「コイル挿入工程」を、図１３〜図４２を参照しながらさらに詳しく説明する。図１３に、「コイル挿入工程」の各過程をフローチャートにより示す。図１４〜図１９、図２１〜図２４、図２９〜図４２には、ステータコア１０の複数のスロット１０ａを代表した１つのスロット１０ａに対し、複数のセグメントコイル９の直線部１１が順次挿入されていく過程を順次平面的に説明図により示す。図２０に、「コイル挿入工程」の途中過程に係り、ステータコア１０のスロット１０ａに対する挿入済みのセグメントコイル９、挿入前のセグメントコイル９Ａ及びブレード４１の関係を部分的に斜視図により示す。図２５に、「コイル挿入工程」の途中過程を全体的に斜視図により示す。図２６に、図２５に示す状態からコイルガイド２１、コイルクランパ３３、挿入リング３１及び内径固定リング３２を取り除いてステータコア１０に挿入されたセグメントコイル９と挿入前のセグメントコイル９Ａとの位置関係を斜視図により示す。図２７に、図２５に示す各部材の関係状態を断面図により示す。図２８に、図２７に示す状態から、挿入前のセグメントコイル９Ａがステータコア１０に近付き、ブレード４１の先端に係合している状態を部分的に断面図により示す。
【００４１】
「コイル挿入工程」では、先ず、図１１（１）に示すように、ブレード４１の初期挿入を行う。すなわち、図１４に示すように、ステータ１０において、予めスロット紙１６が組み付けられたスロット１０ａに対し、ブレード４１の軸部４１ｂを下から挿入する。ブレード４１は、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間の最奥、すなわちステータコア１０の半径方向最外側に挿入されて配置される。図１４においては、ブレード４１のヘラ部４１ｃのみが断面で示され、ヘラ部４１ｃに隣接して段部４１ｄが示される（図１７、１８、２２、２３、３０、３１、３４、３５、３８、３９において同じ）。
【００４２】
その後、図１１（２）に示すように、１つ目のセグメントコイル９Ａを挿入する。このとき１つ目のセグメントコイル９Ａを、図１５に示すように、その直線部１１（１１０）の先端部が、既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態でブレード４１と共に下降させる。すなわち、セグメントコイル９Ａの直線部１１（１１０）を、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間へ挿入するときに、ブレード４１をセグメントコイル９Ａと共に降下させてスロット１０ａから引き抜く。これにより、図１６に示すように、スロット１０ａの中のスロット紙１６の間からブレード４１が無くなり、ステータコア１０の半径方向において、１つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１０）とスロット紙１６との間に隙間９０が残る。
【００４３】
その後、図１１（３）に示すように、ブレード４１の２回目の挿入を行う。すなわち、図１７に示すように、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に対し、挿入された１つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１０）に接するようにブレード４１を下から挿入する。
【００４４】
その後、図１１（４）に示すように、１つ目のセグメントコイル９Ａを押し込む。すなわち、図１８に示すように、１つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１０）をスロット紙１６に囲まれた空間の最奥へ向けてブレード４１により押し込む。これにより、１つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１０）の位置を、スロット１０ａの中で安定させる。
【００４５】
その後、図１１（５）に示すように、２つ目、３つ目のセグメントコイル９Ａを挿入する。このとき２つ目、３つ目のうち２つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１１）を、図１９及び図２０に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態で２つ目、３つ目のセグメントコイル９Ａをブレード４１と共に下降させる。すなわち、２つ目、３つ目のセグメントコイル９Ａをスロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に挿入するときに、ブレード４１をそれらセグメントコイル９Ａと共に降下させてスロット１０ａから引き抜く。これにより、図２１に示すように、スロット１０ａからブレード４１が無くなり、ステータコア１０の半径方向において、１つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１０）と２つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１１）との間に隙間９０が残る。
【００４６】
その後、図１１（６）に示すように、ブレード４１の３回目の挿入を行う。すなわち、図２２に示すように、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に対し、挿入された３つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１２）に接するようにブレード４１を下から挿入する。
【００４７】
その後、図１１（７）に示すように、２つ目、３つ目のセグメントコイル９Ａを押し込む。すなわち、図２３に示すように、２つ目、３つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１１，１１２）を、スロット紙１６に囲まれた空間の中にて、１つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１０）へ向けてブレード４１により押し込む。これにより、２つ目、３つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１１，１１２）の位置を、１つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１０）と共にスロット１０ａの中で安定させる。
【００４８】
その後、図１１（８）に示すように、４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａを挿入する。このとき４つ目、５つ目のうち４つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１３）を、図２４に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態で４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａをブレード４１と共に下降させる。すなわち、４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａをスロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に挿入するときに、ブレード４１をそれらセグメントコイル９Ａと共に降下させてスロット１０ａから引き抜く。これにより、図２９に示すように、スロット１０ａからブレード４１が無くなり、ステータコア１０の半径方向において、３つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１２）と４つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１３）との間に隙間９０が残る。
【００４９】
ここで、４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａの挿入につき、図２５〜図２８を参照して詳しく説明する。図２５に示すように、４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａは、挿入前に、挿入済みのセグメントコイル９を含むステータコア１０の上方に配置される。このとき、挿入前の４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１３，１１４）の先端部は、絞り拡張子３４により、弾性変形の範囲で内側へ変形させて絞られる。図２５〜図２７の状態から、挿入前の４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａを降下させることにより、図２８に、４つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１３）の先端部が、ステータコア１０に既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接する。このとき、図２８に示すように、挿入済みのセグメントコイル９は、これから挿入するセグメントコイル９Ａに対し、ブレード４１により隔てられ保護されている。
【００５０】
その後、図１１（９）に示すように、ブレード４１の４回目の挿入を行う。すなわち、図３０に示すように、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に対し、挿入された５つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１４）に接するようにブレード４１を下から挿入する。
【００５１】
その後、図１１（１０）に示すように、４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａを押し込む。すなわち、図３１に示すように、４つ目、５つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１３，１１４）を、スロット紙１６に囲まれた空間の中にて、３つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１２）へ向けてブレード４１により押し込む。これにより、４つ目、５つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１３，１１４）の位置を、１つ目〜３つ目のセグメントコイル９と共にスロット１０ａの中で安定させる。
【００５２】
その後、図１１（１１）に示すように、６つ目、７つ目のセグメントコイル９Ａを挿入する。このとき、上記したように、６つ目、７つ目のうち６つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１５）を、図３２に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態で６つ目、７つ目のセグメントコイル９Ａをブレード４１と共に下降させる。これにより、図３３に示すように、スロット１０ａからブレード４１が無くなり、ステータコア１０の半径方向において、５つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１４）と６つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１５）との間に隙間９０が残る。
【００５３】
その後、図１１（１２）に示すように、ブレード４１の５回目の挿入を行う。すなわち、図３４に示すように、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に対し、挿入された７つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１６）に接するようにブレード４１を下から挿入する。
【００５４】
その後、図１１（１３）に示すように、６つ目、７つ目のセグメントコイル９Ａを押し込む。すなわち、図３５に示すように、６つ目、７つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１５，１１６）を、スロット紙１６に囲まれた空間の中にて、５つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１２）へ向けてブレード４１により押し込む。これにより、６つ目、７つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１５，１１６）の位置を、１つ目〜５つ目のセグメントコイル９と共にスロット１０ａの中で安定させる。
【００５５】
その後、図１１（１４）に示すように、８つ目、９つ目のセグメントコイル９Ａを挿入する。このとき、上記したと同様に、８つ目、９つ目のうち８つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１７）を、図３６に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態で８つ目、９つ目のセグメントコイル９Ａをブレード４１と共に下降させる。これにより、図３７に示すように、スロット１０ａからブレード４１が無くなり、ステータコア１０の半径方向において、８つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１７）と７つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１６）との間に隙間９０が残る。
【００５６】
その後、図１１（１５）に示すように、ブレード４１の６回目の挿入を行う。すなわち、図３８に示すように、スロット１０ａの中のスロット紙１６に囲まれた空間に対し、挿入された９つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１８）に接するようにブレー
ド４１を下から挿入する。
【００５７】
その後、図１１（１６）に示すように、８つ目、９つ目のセグメントコイル９Ａを押し込む。すなわち、図３９に示すように、８つ目、９つ目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１７，１１８）を、スロット紙１６に囲まれた空間の中にて、７つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１６）へ向けてブレード４１により押し込む。これにより、８つ目、９つ目のセグメントコイル９の位置を、１つ目〜７つ目のセグメントコイル９と共にスロット１０ａの中で安定させる。
【００５８】
その後、図１１（１７）に示すように、１０目のセグメントコイル９Ａを挿入する。このとき、上記したと同様に、１０目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１９）を、図４０に示すように、その先端部が既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態で１０目のセグメントコイル９Ａをブレード４１と共に下降させる。このとき、図４０に示すように、スロット１０ａの入口付近に押さえ部材５１を挿入してスロット紙１６を押さえる。これにより、図４１に示すように、スロット１０ａからブレード４１が無くなり、ステータコア１０の半径方向において、１０目のセグメントコイル９Ａの直線部１１（１１９）と９つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１８）との間に隙間９０が残る。
【００５９】
その後、図１１（１８）に示すように、１０目のセグメントコイル９Ａを押し込む。すなわち、図４２に示すように、１０目のセグメントコイル９の直線部１１（１１９）を、スロット紙１６に囲まれた空間の中にて、９つ目のセグメントコイル９の直線部１１（１１８）へ向けて押さえ部材５１により押し込む。これにより、１０目のセグメントコイル９の直線部１１（１１９）の位置を、１つ目〜９つ目のセグメントコイル９と共にスロット１０ａの中で安定させる。
【００６０】
このようにして「コイル挿入工程」を完了し、全てのセグメントコイル９をステータコア１０に挿入して組み付けることができ、上記した図２に示すアッセンブリが得られる。
【００６１】
以上説明したこの実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、複数のスロット１０ａに複数のセグメントコイル９Ａの直線部１１を順次挿入する。この挿入の過程で、各セグメントコイル９Ａの直線部１１をステータコア１０の半径方向内側へ変形させながら、各スロット１０ａへ挿入するようにしている。すなわち、セグメントコイル９Ａの被把持部（直線部１１の上部）をコイルクランパ３３と内径固定リング３２の筒部３２ａにより把持し、その直線部１１をスロット１０ａに挿入する直前まで、絞り拡張子３４により、ステータコア１０の半径方向内側へ押圧して変形させる。従って、スロット１０ａに対し、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との間の干渉を避け得る。このため、スロット１０ａに対し、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との干渉による損傷を防止することができる。例えば、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１の先端１１ａのエッジが、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１の表面に接触してエナメルを傷付けたり、剥がしたりすることを防止することができる。
【００６２】
この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、セグメントコイル９Ａの被把持部（直線部１１の上部）を把持するコイルクランパ３３と内径固定リング３２の筒部３２ａにつき、その把持力を、各セグメントコイル９Ａが塑性変形する力以下に設定している。従って、セグメントコイル９Ａを変形させても、コイルクランパ３３と内径固定リング２２がセグメントコイル９Ａのを塑性変形させるまでの把持力を持たないことから、同コイル９Ａの塑性変形を避け得る。このため、セグメントコイル９Ａを塑性変形を防止することができる。つまり、セグメントコイル９Ａを弾性変形させることができ、変形しても元の状態に戻すことができる。
【００６３】
この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、セグメントコイル９Ａの被把持部（直線部１１の上部）をコイルクランパ３３のスプリングプランジャ３３ａで押圧するようにしている。従って、コイルクランパ３３と内径固定リング３２との把持力をスプリングプランジャ３３ａの弾性力によって設定することが可能となる。このため、セグメントコイル９Ａを塑性変形させないような把持力を、スプリングプランジャ３３ａによって容易に設定することができる。
【００６４】
この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、各スロット１０ａにおいて、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との間にブレード４１の軸部４１ｂ及びヘラ部４１ｃを介在させる。従って、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との間の干渉が、ブレード４１によって確実に避けられる。このため、スロット１０ａに対し、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との干渉による損傷をより確実に防止することができる。
【００６５】
また、この実施形態におけるステータの製造装置によれば、各スロット１０ａに複数のセグメントコイル９の直線部１１を順次挿入するに際して、先に挿入されたセグメントコイル９の直線部１１と、これから挿入されるセグメントコイル９Ａの直線部１１との干渉をブレード４１を用いて回避するようにしている。また、挿入されたセグメントコイル９Ａをブレード４１を用いて押圧することにより、各セグメントコイル９の位置をスロット１０ａの中で安定させている。このため、上記干渉回避と押圧の異なる２つの機能を得るために、ブレード４１を共通使用することができ、複数の手段を設ける必要がない。
【００６６】
更に、この実施形態におけるステータの製造方法及び製造装置によれば、セグメントコイル９Ａの直線部１１をスロット１０ａへ挿入する際、その直線部１１の先端部が既に挿入されたブレード４１の先端部（ヘラ部４１ｃ及び段部４１ｄ）に当接した状態でセグメントコイル９Ａをブレード４１と共に下降させている。これにより、ブレード４１をスロット１０ａから引き抜いている。このため、セグメントコイル９Ａをスロット１０ａに挿入してから、スロット１０ａからブレード４１を引き抜くようにした場合と比べ、「コイル挿入工程」に要する時間を短縮することができる。
【００６７】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。
【００６８】
例えば、前記実施形態では、ブレード４１にヘラ部４１ｃと段部４１ｄを設けたが、これらを省略することもできる。
【００６９】
また、前記実施形態では、セグメントコイル９Ａをスロット１０ａに挿入する際、その直線部１１の先端部をブレード４１の先端部に接触させた状態で、セグメントコイル９Ａをブレード４１と共に降下させ、ブレード４１をスロット１０ａから引き抜くようにしている。これに対し、セグメントコイル９Ａのスロット１０ａに対する挿入と、ブレード４１のスロット１０ａからの引き抜きを、別々に行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明は、ステータの製造、延いては、回転電機（モータ）の製造に利用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
９  セグメントコイル
９Ａ  セグメントコイル（挿入前）
１０  ステータコア
１０ａ  スロット
１１  直線部
１１ａ  先端
１１Ａ  直線部
１１Ｂ  直線部
３２  内径固定リング（把持手段）
３２ａ  筒部
３３  コイルクランパ（把持手段）
３３ａ  スプリングプランジャ（弾性体）
３４  絞り拡張子（押圧手段）
４１  ブレード（仕切手段）
４１ｂ  軸部（仕切手段）
４１ｃ  ヘラ部（仕切手段）
４１ｄ  段部
１１０〜１１８  直線部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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